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문제 정의
- 7 320℃, 340℃, 360℃에서 고온으로 승온하면서 측정한 XRD 결과에서는 넓은 피크(peak)가 점점 없어지면서 비정질 상에서 결정질 상으로 바뀌는 경향을 나타내었다. 따라서 본 고온 XRD 분석은 칼코게나이드계 비구면 유리 적외선 렌즈설계와 제작을 위해 필요한 열처리 온도의 조건을 알아보기 위해 실시하였는데, Fig. 7에서 보는 것처럼 KG-1 시료가 실온과 열처리온도 300℃ 전 까지는 비정질상(amorphous phase) 으로 존재하다가 이 온도를 넘게 되면 결정질상(crystal phase)으로 변하는 것을 알 수 있다. 이는 금형코어를 이용한 비구면 적외선 렌즈를 제작하는데 있어서 적당한 압력과 열처리 온도가 필요한데 이들 XRD 분석결과 KG-1 시료에서는 금형코어 제작시 300℃가 아주 적절한 열처리 온도라 할 수 있다.
- 또한 고온 XRD 실험에서 알 수 있듯이 비정질상에서 결정질 상으로 변하는 열처리의 천이온도는 360℃가 최적의 온도조건이라는 것을 알 수 있었으며, 이 결과를 SEM 관찰을 통해 확인하려고 하였으나 조직의 미세한 차이만 있을 뿐 뚜렷한 변화는 없는 것으로 나타나 났으며 단지 XRD 패턴 변화로만 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 성형하고자 하는 적외선렌즈 소재인 Ge18Se22Se60 칼코게나이드 유리 소재의 정량적 화학분석, 구조적 분석, 광학적 특성 분석을 통한 양질의 비구면 렌즈 설계, 생산에 대한 기초기반 기술을 확보할 수 있었고, 이를 바탕으로 Se를 기본으로 한 비정질 칼코게나이드 소재 중에서 광학적 특성이 안정되고 광소자로서 유용성이 있는 Ge-Sb-Se계의 벌크소재를 이용한 렌즈제작을 수행하였다.
- 이 소재를 다양한 형태로 자른 다음 여러 가지 분석장치를 이용하여 화학적 결합상태, 물리적 특성 소재의 조성 및 정량비 분석을 통한 성형용 비구면 광학계를 설계제작하기 위해 분석 실험을 하였다. 따라서, 본 연구에서는 칼코게나이드 유리 소재를 이용하여 기초물성을 분석한 다음 이를 DB화 하여 적외선 광학렌즈를 설계하고자 하였다. 따라서 그 기초 물성분석과 시료의 미세영역 및 결정구조, 화학적 결합상태, 조성 및 정량비를 분석하고, 광학적 특성분석, 성형용 코어소재 특성분석을 하였다.
- 그러나 칼코게나이드 유리가 제어된 결정화에 의한 열처리 공정을 거쳐 작은 크기를 가진 결정화유리로 전환된다면 적은 광투과율에 최소한의 영향을 미치면서 열적·기계적 성질을 향상시킬 수 있게 될 것이다[4-8]. 본 연구에서는 고온압축성형을 통한 적외선 렌즈 개발을 위하여 Se를 기본으로 한 비정질 칼코게나이드 소재 중에서 광학적 특성이 안정되고 광소자로서 유용성이 있는 As-Se-Ge계와 As-Se계의 비정질 칼코게나이드를 제조설계하고 이것들의 광학적, 구조적, 열적 특성에 대한 조사와 비정질 상전이 과정에 대한 열역학적 특성을 평가하였다. Fig.
- 본 연구에서는 칼코게나이드계 비구면 글래스 렌즈 제작을 위해 기초설계과정 및 Ge18Se22Se60 시료의 광학적, 구조적, 성분분석, 미세 표면분석 특성을 논의하였고 분석결과는 다음과 같다. EDS 의 성분분석 결과에서는 Ge18Se22Se60 시료의 조성비의 값이 기준 값에 근접한 결과를 나타내었다.
- 또한, 열처리 과정을 통하여 결정화된 시편의 구조적 특성을 XRD (X-ray Diffraction)를 이용하여 분석하였다. 이러한 결과를 토대로 하여 안정적인 적외선 비구면 광학렌즈 설계를 하여 안정적인 생산시스템 개발을 위한 기반기술을 확립하고자 하였다. Fig.
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